Что такое катод?

Катод - это электрод, через который электрический ток выходит из поляризованного электрического устройства. Противоположным является анод, через который электрический ток поступает в электрическое устройство. Положительно заряженные ионы, называемые катионами, движутся к катоду, а отрицательно заряженные ионы, называемые анионами, движутся к аноду. В устройствах, которые обеспечивают питание, таких как разрядка аккумуляторов, катод заряжается положительно, но в энергопотребляющих устройствах, включая аккумуляторы, он заряжается отрицательно.

В химии катод является электродом электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление или усиление электронов. Если электрохимическая ячейка является электролитической, то есть она снабжается электрической энергией для расщепления химических соединений, ее катод является отрицательным. В противоположном типе электрохимической ячейки, гальванической ячейке, химические реакции вызывают выброс электрической энергии, и она становится положительной.

Отрицательная полярность должна быть применена к катоду электролитической ячейки, чтобы вызвать желаемые химические реакции. В гальванической ячейке, с другой стороны, положительный полюс должен быть подключен для завершения цепи. Электроны, испускаемые анодом, возвращаются в ячейку через катод, когда цепь завершена.

В физике и электронике катод является электродом, ответственным за испускание электронов в устройство, заставляя его работать. Свободно испускаемые электроны могут быть получены различными способами, либо с помощью тепла или энергии света, либо с помощью сильного внешнего электромагнитного поля. Последний метод возбуждения электронной эмиссии известен как электронная полевая эмиссия, и вовлеченные катоды называют холодными катодами.

Хотя они могут работать при высоких температурах, холодные катоды отличаются от «горячего» разнообразия, потому что они не нагреваются напрямую, чтобы стимулировать эмиссию электронов. Горячие катоды, также известные как нити накала, гораздо чаще встречаются в современной электронике. Катоды, которые получают энергию от света, питаются от фотоэлектрического излучения и используются в фотоэлектрической или солнечной энергетике. Разные виды металла имеют электроды, подходящие для разных способов подачи электроэнергии.